JP5783185B2 - センサ出力設定方法 - Google Patents
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Description
すなわち、メカ全閉位置で所定の電圧Vcを出力するようにバルブ角度センサに書き込み、メカ全開位置で所定の電圧Voを出力するようにバルブ角度センサに書き込んでいた。
例えば、理想的には、メカ全閉位置で実角度0deg、メカ全開位置で実角度θoであるところ、寸法誤差等の影響により、製品Aではメカ全開位置での実角度がθoよりも小さいθaであり、製品Bではメカ全開位置での実角度がθoよりも大きいθbとなっている場合がある。
そして、出力特性は、第1設定工程で設定された出力値と第2設定工程で設定された出力値とに基づく角度−出力値関係として設定される。
まず、本実施例のセンサ出力設定方法が適用される内燃機関の吸排気システムを図1を用いて説明する。
吸排気システムは、エンジン1に吸気を導く吸気通路2と、エンジン1から排気を排出するための排気通路3と、排気通路3に配される排気タービン4と吸気通路2に配されるコンプレッサ5とを有する過給機と、排気の一部を吸気通路2へ還流する高圧EGR装置及び低圧EGR装置とを備える。
高圧EGR装置は、排気タービン4より排気上流側の排気通路3と、スロットルバルブ10よりも吸気下流側の吸気通路2とを接続する高圧EGR通路13と、高圧EGR通路13を流れる高圧EGRガスの流量を調整する高圧EGRバルブ14と、高圧EGRガスを冷却する高圧EGRクーラ15と、高圧EGRクーラ15を通過する経路と高圧EGRクーラ15をバイパスする経路との間を切り替える切替弁16とを有する。
低圧EGR装置は、排気タービン4より排気下流側(本実施例では、DPF12の下流側)の排気通路3と、コンプレッサ5より吸気上流側の吸気通路2とを接続する低圧EGR通路20と、低圧EGR通路20を流れる低圧EGRガスの流量を調整する低圧EGRバルブ21と、低圧EGRガスを冷却する低圧EGRクーラ22と、低圧EGRバルブ21の開閉操作に連動して低圧EGR通路20よりも吸気上流において吸気通路2の開度を調整する絞り弁23とを有する。
バルブ装置24は、上記低圧EGRバルブ21と、上記絞り弁23と、低圧EGRバルブ21を駆動させる電動アクチュエータ25と、低圧EGRバルブ21の回転角度に応じた電気信号を出力するバルブ角度センサ26とを備える。
低圧EGRバルブ21は、低圧EGR通路20を閉鎖した状態が全閉状態であり、低圧EGR通路20の通路断面積を最大にした状態が全開状態である。
制御上の全閉位置と全開位置は、ストッパ等によって機械構造上に設定される全閉位置(メカ全閉位置と呼ぶ)と全開位置(メカ全開位置と呼ぶ)との間に設定されている。すなわち、メカ全閉位置は制御上の全開位置よりも開側に設定されており、バルブの機械構造上の可動範囲内において低圧EGR通路20の通路断面積を最大にする位置である。
なお、絞り弁23は、排気通路3の低圧EGR通路20との接続部の排気下流側に設けられ、低圧EGRガスの流量を増加させるために排気通路3を絞るものであってもよい。
シャフト28とシャフト36とはリンク機構を介して連結しており、電動モータによってシャフト28が回動するのに伴ってシャフト36が回動するように構成されている。
すなわち、図4に示すように、絞り弁23のバルブ開度は、低圧EGRバルブ21のバルブ開度変化に対して非線形に変化する。
バルブ角度センサ26はバルブ角度の大きさに応じて電圧を出力する。すなわち、所定の角度−電圧関係を出力特性としている。バルブ装置24を量産する場合に、バルブ装置24の個体によってバルブ角度センサ26の出力特性をばらつかないように、出力特性を所定の特性(理想特性)に設定することが好ましい。このためのバルブ角度センサ26の出力特性調整をセンサ出力設定という。センサ出力設定は、バルブ角度センサ26に外部機器(以下、設定装置40と呼ぶ)を接続して、設定装置40によって実施される。
まず、メカ全開位置におけるバルブ角度の実測値を実全開バルブ角度として記憶する(S1)。設定装置40は、実全開バルブ角度を記憶するメモリを有する。例えば、製品Aのセンサ出力特性設定において、メカ全開位置での角度の実測値がθaの場合、θaを実全開バルブ角度として記憶する。なお、メカ全開位置の測定は、設定装置40ではなく、他の測定装置が行ない、実測値が設定装置40に入力されて、メモリに記憶される。
メカ全開位置で角度がθoよりも大きいθbとなる製品Bについても、同様に出力特性を理想特性に設定することができる。
本実施例では、メカ全開位置におけるバルブ角度の実測値を実全開バルブ角度として記憶する記憶工程と、メカ全閉位置における出力値を設定する第1設定工程と、実全開バルブ角度における出力値を設定する第2設定工程とを備える。
これによれば、メカ全開位置での実角度のばらつきの影響を受けることなく、出力特性を理想特性に設定することができる。これにより、バルブ角度センサ26からの出力値の信頼性が向上し、バルブ開度の制御を高精度に行えるようになる。
本実施例では低圧EGRバルブ21の回転角度を検出するバルブ角度センサの出力設定を例に挙げたが、これに限定されず、例えば、スロットルバルブ10の回転角度を検出するバルブ角度センサの出力設定に本発明を適用してもよい。
21 低圧EGRバルブ
24 バルブ装置
26 バルブ角度センサ
Claims (4)
- 流路(20)の開度を調整するバルブ(21)と、前記バルブ(21)の回転角度に応じた電気信号を出力するバルブ角度センサ(26)とを備えるバルブ装置(24)における前記バルブ角度センサ(26)の出力特性を設定するための設定装置(40)によって実行されるセンサ出力設定方法であって、
機械構造上の全開位置であるメカ全開位置におけるバルブ角度の実測値を実全開バルブ角度として記憶する記憶工程と、
機械構造上の全閉位置であるメカ全閉位置における出力値を設定する第1設定工程と、
前記記憶工程で記憶された前記実全開バルブ角度における出力値を設定する第2設定工程とを備え、
前記出力特性は、前記第1設定工程で設定された出力値と前記第2設定工程で設定された出力値とに基づく角度−出力値関係として設定されることを特徴とするセンサ出力設定方法。 - 請求項1に記載のセンサ出力設定方法において、
前記バルブ装置(24)は、前記バルブ(21)の回動に伴ってリンク機構を介して回動して、前記バルブ(21)とは異なる流路の開度を調整する従動バルブ(23)を備えることを特徴とするセンサ出力設定方法。 - 請求項2に記載のセンサ出力設定方法において、
前記バルブ装置(24)は、吸排気系に過給機を搭載する内燃機関に適用され、
前記バルブ(21)は、前記過給機の排気タービン(4)より下流の排気通路(3)から排気の一部を低圧EGRガスとして取り込み、前記過給機のコンプレッサ(5)より上流の吸気通路(2)へ還流させる低圧EGR通路(20)の開度調整を行なう低圧EGRバルブ(21)であり、
前記従動バルブ(23)は、前記排気通路(3)もしくは前記吸気通路(2)を絞ることによって低圧EGR通路(20)の低圧EGRガスの流量を増加させる絞り弁(23)であることを特徴とするセンサ出力設定方法。 - 請求項2または3に記載のセンサ出力設定方法において、
前記従動バルブ(23)の開度は、前記バルブ(21)の開度変化に対して非線形に変化することを特徴とするセンサ出力設定方法。
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